Урок
Цель проекта
- Познакомить учеников с основами молекулярной биологии.
- Научить учеников методам выделения ДНК.
- Развить у учеников навыки проведения научных экспериментов.
Руководство для учителя
- В экспериментальной части проекта ученики работают в группах по 4-5 человек.
- Перед началом экспериментов убедитесь, что ученики знакомы с основами строения ДНК и генетического кода.
- Перед началом экспериментальной части ознакомьте и предоставьте ученикам все необходимые материалы.
- Проведите краткий инструктаж о правилах техники безопасности при работе с инструментами
- В начале урока объясните ученикам рубрики PBL (project based learning). Навыки 4К (критическое мышление, коллаборация, креативность, презентация)
Теоретическая часть
Суперсекретная инструкция жизни: разгадываем тайну ДНК
Представьте, что внутри каждой клетки вашего тела есть крошечная библиотека. В этой библиотеке хранятся инструкции для всего, что делает вас вами! Она определяет цвет ваших глаз, текстуру волос, даже вашу любовь к пицце. Эта удивительная библиотека построена из молекулы под названием ДНК, и она имеет форму закрученной лестницы!
Ступени лестницы: код к вам
Ступени этой лестницы сделаны не из дерева, а из пар особых химических веществ, называемых азотистыми основаниями. Эти основания бывают четырех типов, как бы четыре разных цветных буквы: Аденин (А), Гуанин (Г), Тимин (Т), Цитозин (Ц). Порядок, в котором эти «буквы» выстраиваются, и есть код! Это секретное сообщение, которое говорит вашим клеткам, как строить все, что вам нужно для функционирования.
Самое интересное: ступени всегда соединяются парами по определенному правилу, как в игре на соответствие. Аденин (А) всегда соединяется с тимином (Т), а цитозин (Ц) всегда соединяется с гуанином (Г). Представьте, что вы строите свою лестницу, используя только эти цветные ступени, всегда следуя правилу соответствия. Это специфическое соединение сохраняет код в безопасности и облегчает его копирование при росте ваших клеток.
Мутации и изменения
Иногда при копировании кода ДНК могут происходить ошибки. Это как опечатка в вашей инструкции. Эти ошибки называются мутациями, и они могут вызвать незначительные изменения в ваших признаках, например, сделать ваши волосы немного более кудрявыми. Но иногда крупные мутации могут иметь более сильный эффект, и именно так со временем возникают новые вариации у живых существ.
ДНК — это секретный код, который разгадывает тайны жизни. Понимая его структуру и работу, ученые могут разгадать загадку того, почему мы выглядим так, как мы выглядим, как развиваются болезни, и, возможно, даже разгадать тайну происхождения жизни!
Практическая часть
- Приготовьте все необходимые материалы.
- Добавьте в 60 мл воды соль и моющее средство. Тщательно перемешайте раствор. Соль позволяет осадить молекулы ДНК, а моющее средство растворяет жиры и белки.
- Измельчите клубнику в пюре. Можно использовать вилку, ступку или даже размять клубнику руками положив в закрытый пакетик.
- Добавьте в пюре 20 мл готового раствора. Дайте смеси отстояться 5-10 минут.
- Отфильтруем смесь, чтобы отделить ДНК от других компонентов. Процедите смесь через марлю или с помощью фильтровальной бумаги в чистый стакан.
- Теперь добавьте туда спирт. Вы заметите как спирт и смесь сразу же вступают в реакцию. Осторожно покрутите стакан, чтобы не взбалтывать ее. Оставьте на 5-10 минут.
- Наблюдайте за образованием белого хлопьевидного осадка — это и есть ДНК! Попробуйте понаблюдать его консистенцию и текстуру.
Советы:
- Для более точного результата используйте спелые, сочные клубники.
- Можно использовать охлажденную дистиллированную воду.
- Не взбалтывайте смесь слишком сильно, чтобы не повредить ДНК.
- Для получения более чистого осадка ДНК можно повторить этапы 6-7 дважды.
Заключение
В ходе данного эксперимента мы успешно выделили ДНК из клубники. Это простой и увлекательный эксперимент, который позволяет познакомить учеников с основами молекулярной биологии.
Эксперимент показал, что ДНК содержится во всех живых клетках, даже в таких простых, как клетки клубники.
ДНК является носителем генетической информации, и она играет важную роль в жизни всех организмов.
На этом проекте каждый ученик награждается титулом STEAM, по нескольким категориям:
— Вы собственноручно провели точный и аккуратный эксперимент, чтобы увидеть ДНК своими глазами, Вы — Биолог-экспериментатор!
— Вы смогли успешно выделить ДНК из клубники, Вы — Генный инженер!
Оценивание
Критерий оценивания по PBL:
Problem based learning (проблемно-ориентировочное обучение) – это метод обучения, при котором учащиеся приобретают знания и навыки, работая над одним проектом для исследования и поиска ответа на подлинный, интересный и сложный вопрос, проблему или вызов (далее перейдите по ссылке PBL Rubrics на рубрики).